جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "hybrid fiber" در نشریات گروه "عمران"
تکرار جستجوی کلیدواژه «hybrid fiber» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
امروزه به علت افزایش حملات تروریستی و اتفاقات پیشبینینشده، پدیده انفجار مورد توجه طراحان سازه قرار گرفته است. بنابراین محاسبه بارهای دینامیکی نهایی ناشی از این انفجارها باید به شکل معیاری به منظور طراحی سازه و محافظت از ساختمانهای نظامی، غیرنظامی و تاسیساتی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، عملکرد دالهای بتنی مسلح به الیاف هیبرید و پوزولان پومیس در برابر انفجار بررسی شده است. بدین منظور آزمایش مقاومت انفجاری به صورت خرج تماسی بر روی دالهای 10×100×100 سانتیمتر انجام گرفت. قطعات شامل 6 سری دال بتنی به صورت یک دال غیرمسلح و پنج دال مسلح به الیاف بودند. همچنین جهت تعیین مدلهای گسیختگی، ماده منفجره C4 به صورت مماس بر روی دال قرار داده شد. مطابق نتایج به دست آمده وجود انواع الیاف به طور چشمگیری موجب استحکام دال بتنی در برابر بار انفجار شده است. جایگزینی الیاف فولادی با الیاف پلیالفین و همچنین جابهجایی بخشی از سیمان با پوزولان پومیس اگرچه منجر به افزایش جزیی آسیب شده است (تبدیل حفر کوچک به حفر متوسط) اما همچنان دال شکل ظاهری خود را حفظ کرده و الیاف از متلاشی شدن ناگهانی جلوگیری میکند. در حقیقت نتایج این مطالعه نشان داد که با جایگزینی بخشی از الیاف فولادی و سیمان مصرفی به ترتیب با الیاف پلیالفین و پوزولان پومیس با هزینهای به مراتب کمتر از طرحهای متداول، میتوان اقدام به ساخت المانهای بتنی مقاوم در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی نظیر انفجار کرد.
کلید واژگان: دال بتنی, الیاف هیبرید, پومیس, انفجار, مود گسیختگیNowadays, explosion phenomenon has been considered by structural engineers due to the increase of terrorist attacks and unforeseen events. Therefore, the calculation of the final dynamic loads resulting from these loadings should be considered as a criterion in order to design structures and protect military buildings. In this investigation, the behavior of pumice hybrid-fiber reinforced concrete slabs under blast loading was assessed. To evaluate the performance of pumice hybrid-fiber reinforced concrete, contact explosion test on slabs with dimensions 100×100×10 cm was conducted. Six slabs including one unreinforced concrete slab and five fiber reinforced concrete slabs were prepared. Also, C4 explosive material was used to investigate different failure modes of slabs. The results showed that the addition of various types of fibers improved the behavior of slabs. The results showed that the addition of various types of fibers improved the behavior of slabs .Also, it is concluded that replacement of cement and steel fibers with pumice and polyolefin fibers, respectively, led to a slight increment in number and extent of cracks, however, the costs were significantly decreased.
Keywords: Concrete Slab, hybrid fiber, Pumice, Blast Loading, Failure mode -
Fiber-containing concretes are among the new generations of concrete that have been considered by researchers and engineers for decades. Fibers play a very important role in improving the weaknesses of concrete, including the tensile and flexural strengths of concrete. In re cent years, researchers have done a lot of research on the properties of fiber concrete and concretes with different fibers such as: steel, carbon, polypropylene, glass, as well as plant fibers such as: palm, hemp, coconut and/or even examined fibers from recycled materials such as car tyre and sacks. In order to study the effect of length and percentage of steel fibers on tensile and compressive strengths of concrete, in this study, it is intended to create three concrete models with conventional concrete mixing design and by adding steel fibers with a length of 3 and 5 cm and Also, their combination should be tested with volume percentages of 0.5%, 1% and 1.5%. In addition, samples of plain concrete were made to determine the effect of fibers on the strength of concrete. Then, using the hydrulic jack machine, tension and compression strength tests were performed on the concrete specimens. Based on the obtained results, it seems that with increasing the length and percentage of steel fibers, the tensile and compressive strengths of concrete increase. Also, based on the observations made, it can be interpreted that samples containing a combination of 3 and 5 cm steel fibers in concrete have lower strength than 5 cm samples and more resistance than 3 cm samples, respectively. Reports. Based on the experiments performed and taking into account the comparisons made, the use of 5 cm steel fibers is recommended to increase the tensile and compressive strengths of concrete with different percentages compared to 3 cm steel fibers.
Keywords: Fiber reinforced concrete, Steel Fiber, hybrid fiber, Tension strength, Compression strength -
یکی از مودهای گسیختگی نامطلوب در تیرهای بتن مسلح ایجاد مود خرابی برشی بدون علایم اخطاردهنده قبل از رخداد گسیختگی خمشی است. یکی از روش های جلوگیری از آن در سطح کم نیروهای برشی تامین خاموت حداقل است. یکی از راهکارهای جایگزین برای تامین خاموت حداقل به دلیل مشکلات اجرایی آن در بعضی مواقع استفاده از الیاف می باشد. این تحقیق به بررسی تاثیر ترکیب الیاف فولادی موج دار با قلاب انتهایی و پلیپروپیلن اصلاح شده بر رفتار برشی تیرهای بتن آرمه با مقاومت معمولی پرداخته است. نتایج بدست آمده با رفتار برشی مقطع مسلح شده به آرماتور برشی حداقل در شرایط مشابه مقایسه شده و امکان جایگزینی آن با الیاف فوق، بر اساس دستورالعمل ASTM C1609 و شرایط پذیرش الیاف فوق مبتنی بر ACI 318-2011 مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور 16 تیر بتن آرمه با مقیاس و نسبت دهانه برش به ارتفاع موثر برابر 6/2 در سه گروه ساخته شد. چهار نمونه اول فاقد الیاف و خاموت برشی بوده، چهار نمونه دوم فاقد الیاف و مسلح به خاموت برشی حداقل بوده و هشت نمونه دیگر بدون خاموت برشی با بتن الیافی ترکیبی با نسبت 75/0% الیاف فولادی (موج دار با قلاب انتهایی) و 25/0% الیاف پلیپروپیلن و همچنین 1% الیاف فولادی و 25/0% الیاف پلیپروپیلن می باشد. در ادامه تاثیر آرماتور طولی با درصدهای 5/2 و 4 بر رفتار برشی تیرها مورد بررسی قرار گرفت. بعد از اعمال بارگذاری چهار نقطه ای مشاهده شد که الیاف ترکیبی فولادی و پلیپروپیلن می تواند جایگزین مناسبی برای آرماتور برشی حداقل در تیرهای بتن مسلح باشد.
کلید واژگان: بتن الیافی, الیاف فولادی موج دار, مقاومت برشی, الیاف ترکیبی, آرماتور برشی حداقلOne of the undesirable modes of failure in reinforced concrete (RC) beams is the shear failure prior to bending one. One of the methods to prevent the occurrence of shear failure at a low level of shear forces is to provide the minimum shear reinforcement in RC beams. This paper investigates the effect of crimped end-hooked steel and modified polymeric fibers on the shear behavior of RC beams with normal strength. The experimental results of this study are then compared whit the shear behavior of the cross-section having the minimum shear reinforcement under similar conditions and the possibility to replace the minimum shear reinforcement by the fibers according to ASTM C1609 along with the fiber acceptance requirements based on ACI 318-2011, is evaluated. For this purpose, 16 half-scale reinforced concrete beam specimens with the shear span-to-effective depth ratio of 2.6 were made in three groups. The first four specimens were without the shear reinforcement and fibers, the other four specimens were without the fibers and reinforced with the minimum shear reinforcement and, eight other specimens were without shear reinforcement containing a hybrid of steel fiber (0.75%, 1%) and polypropylene fiber (0.25%). Moreover, the effect of longitudinal reinforcement ratio (2.5%, 4%) on the shear behavior of the beam specimens was investigated. After using the four-point loading test, it was observed that the combination of the crimped end-hooked steel and modified polymeric fibers would improve the shear behavior of RC beams and could be a good substitute for the minimum shear reinforcement.
Keywords: Reinforced Concrete Beam, Crimped steel fiber, Shear Strength, hybrid fiber, minimum shear reinforcement -
یکی از مودهای خرابی نامطلوب در گسیختگی تیرهای بتن آرمه، مود برشی است. مقاومت کششی پایین بتن معمولی و شکست ترد ناشی از خرابی برشی در تیرهای بتن آرمه می تواند با اضافه نمودن درصد مناسبی از الیاف فولادی بهبود یابد. همچنین الیاف ترکیبی می توانند بتن را در برابر کرنش های پایین و بالا مسلح نمایند. ترکیب الیاف با مدول الاستیسیته بالا و پایین قادرند از پیدایش ماکرو و میکرو ترک ها جلوگیری نمایند. در این مقاله ابتدا به منظور بررسی و شناخت دقیق رفتار بیرون کشیدگی الیاف فلزی موج دار با قلاب انتهایی و مقایسه آن با رفتار الیاف فلزی قلاب دار و الیاف فلزی موج دار به تنهایی، یک مطالعه تجربی بر روی رفتار بیرون کشیدگی الیاف فوق در حالتی که الیاف عمود بر عرض ترک قرار می گیرند صورت می پذیرد. در ادامه تاثیر الیاف پلیمری اصلاح شده به همراه مقادیر مختلف از الیاف فلزی موج دار با قلاب انتهایی بر خواص مکانیکی بتن مقاومت معمولی نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی غیر مستقیم (دونیم شدن) و مقاومت خمشی مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت ضوابط مربوط به پذیرش بتن الیافی در تیرهای بدون خاموت به عنوان آرماتور برشی حداقل، بر اساس آیین نامه ACI 318- 2011 بررسی می گردد. بدین منظور در بخش اول جهت مشاهده پاسخ بیرون کشیدگی الیاف، شامل بیشینه نیروی بیرون کشیدگی و لغزش مربوط به نقطه بیشینه نیرو 25 نمونه تهیه شد. در ادامه جهت بررسی خواص مکانیکی بتن 45 نمونه در 5 گروه آزمایشی ساخته شد و درصد حجمی الیاف پلیمری اصلاح شده به میزان %25/0 حجم بتن ثابت و درصد حجمی الیاف فلزی در سه رده % 5/0 و %75/0 و % 0/1 حجم بتن انتخاب گردید. نتایج مطالعات انجام شده نشان می دهد که با افزودن الیاف پلیمری به میزان %25/0 و الیاف فلزی موج دار با قلاب انتهایی به میزان %0/1 افزایش مقاومت فشاری و مقاومت کششی غیر مستقیم نسبت به بتن معمولی به ترتیب %5/27 و %7/66 می باشد. همچنین در تمامی موارد با اضافه نمودن الیاف فلزی به همراه الیاف پلیمری با درصدهای مشخص شده فوق، الیاف می توانند عملکرد مناسبی در رفتار بعد از ترک خوردگی در جذب انرژی از خود نشان دهند علاوه بر آن شرایط پذیرش بتن های الیافی پیشنهادی بر اساس آیین نامه ACI 318-2011 برای الیاف فلزی با درصدهای %5/0 و %75/0 و %0/1 حجم به عنوان آرماتور حداقل برشی مورد تایید می باشد.
کلید واژگان: الیاف فولادی, مقاومت برشی بتن الیافی, الیاف ترکیبی, خواص مکانیکی, الیاف پلیمریAn undesirable failure mode of a reinforced concrete beam is shear mode. Low tensile strength of conventional concrete and brittle crushing due to shear failure in reinforced concrete beams can be improved by adding adequate percentage of steel fibers. The combination of high and low elasticity fibers is capable of arresting macro- and micro-cracks. In fact, the bridging action of fibers on crack faces causes a strong limitation on opening of the crack. This phenomenon improves the aggregate interlock on the crack faces which results in increasing the shear strength of the cracked section. In order to accurately study the pull-out characteristics of crimped-steel fibers with end hook and to compare the results with the behavior of hooked steel fibers and crimped steel fibers alone, an experimental study was conducted. Pull-out load versus slip was thoroughly investigated in 25 specimens and parameters such as maximum pull-out force and its associated slip were taken into account for comparison purposes. The results indicated that the crimped-steel fibers with end hook have better performance in pull out test. In fact, the post-peak behavior of this type of fiber shows a slight drop in carried load. This increases the area under the load-displacement curve in comparison with the others. It can be predicted that cementitious composites reinforced with crimped-steel fibers with end hook would be more ductile than those reinforced with other fibers. In addition, the effect of modified polymer fibers along with different amounts of crimped end hook steel fibers on the mechanical properties of conventional concrete such as compressive strength and indirect tensile strength was studied. The modified polymer fibers were added into the mixes for arresting micro-cracks. 45 specimens were made in 5 groups and the volume fraction of polypropylene fiber was kept constant (0.25%). The volume fraction of steel fibers were selected in three ranges of 0.5%, 0.75%, 1.0%. Also a mix was cast without any fibers to be used for comparison purposes. The results of this study showed that by adding 0.25% polypropylene fibers and 1.00% crimped end hook steel fibers, 27.5% and 66.7% increase in compressive strength and indirect tensile strength are observed compared to conventional concrete. In all cases, by adding steel fibers with polypropylene fiber in the mentioned percentages, the fibers can show desirable performance in post-cracking behavior. Finally, the criteria of ACI 318-2011 for using this fiber reinforced concrete (without shear reinforcement) as the minimum shear reinforcement was investigated. The test is based on ASTM C1609 and it is applicable to the sections of a beam when the applied shear is less than the concrete strength from one hand but, on the other hand, it is greater than the half of that. It was found that this requirements is met in all proposed fiber reinforced concretes. It can be concluded that in such sections the cementitious composites studied in this paper can be utilized without accompanying any stirrups. In fact, the ductility required by ACI 318-2011 in this area can be provided with steel fibers, rather than stirrups.
Keywords: Steel fiber, fiber reinforced concrete, shear strength, hybrid fiber, mechanical properties, polymer fiber
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.